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安谋科技自研IP再突破,“周易”X2 NPU为智能汽车提供高性能AI算力 

面向智能汽车产业和边缘计算推出的“周易”X2 NPU,代表了安谋科技在自研IP道路上取得的最新成就——不仅继承并提升了算力强、易部署以及可编程的特点和优势,也进一步丰富了安谋科技异构核心计算矩阵版图。

2018年11月,作为安谋科技成立后第一款正式对外发布的本土研发IP产品,“周易”Z1 NPU(神经网络处理器)在乌镇举办的第五届世界互联网大会上公开亮相;两年后的2020年10月,能够在单颗SoC中实现128TOPS强大算力的“周易”Z2 NPU面世。而日前面向智能汽车产业和边缘计算推出的“周易”X2 NPU,则代表了安谋科技在自研IP道路上取得的最新成就。HHwesmc

什么是“周易”?

在中国文化中,“易”字常代表三种意思:“简易”、“变易”和“恒常不变”。东汉郑玄在其著作《易论》中就写到,“易一名而含三义:易简一也;变易二也;不易三也。”即是说宇宙事物存在状能是顺乎自然的,既时时在变易之中,又能保持一种恒常。HHwesmc

而安谋科技之所以给自己的人工智能处理器平台取名“周易”,想必也是出于这种考虑。HHwesmc

“周易”NPU平台主打适用性、兼容性和安全性,希望大幅降低人工智能算力、芯片和应用成本、加快应用研发周期,在更多的IoT设备上实现人工智能,可以广泛应用于安防、智能家居、移动设备、物联网、车载等市场。HHwesmc

而NPU最大的特点,是采用为神经网络运行及相应的前后处理设计的专用指令集,具有均衡的可编程能力和优化的标准处理能力,满足不同人工智能算法需求。之所以叫NPU而不是AI Chip,是因为它只是SoC中的一个处理单元,能够实现终端SoC的高度集成化,实现灵活性和高效率之间的平衡,降低SoC集成AI功能的设计门槛和上层软件的开发门槛,就像传统的CPU、GPU一样,只是功能有所不同。HHwesmc

揭开“周易”X2 NPU的神秘面纱

智能汽车和边缘计算的蓬勃发展,是推动“周易”X2 NPU问世的重要原因。HHwesmc

根据36氪研究院今年2月发布的《2023年中国自动驾驶行业研究报告》显示,得益于硬件平台和软件算法逐步成熟,新车搭载L2功能正在逐渐成为前装标配。据统计,2022年我国在售新车L2和L3的渗透率分别为35%和9%,预计2023年将达到51%和20%。 HHwesmc

麦肯锡发布的《探索人工智能新前沿:中国经济再迎 6000亿美元机遇》报告则指出,人工智能对汽车行业的潜在影响最大,有望创造超过3800亿美元的经济价值。这种价值创造可能主要来自以下三个领域:自动驾驶或无人驾驶汽车(约3350亿美元)、为车主提供个性化体验(约300亿美元)和车队资产管理(约150亿美元)。HHwesmc

尽管NPU作为可提高AI算法效率的专用处理器得到了广泛应用,与此同时,智能计算的多元化场景也正在对NPU算法效能、易部署性、算力扩展等提出新要求。HHwesmc

以汽车图像处理为例,随着图像分辨率从720P增加到4K,从单路图像到多路图像融合分析,此类应用对AI算力的需求成倍提升。为此,“周易”X2 NPU针对ADAS、智能座舱等应用场景做了大量性能优化,包括大幅提升汽车高分辨率图像处理能力,以及车载中常用的Transformer等应用的性能,并同时采用i-Tiling技术大幅减少带宽需求。 HHwesmc

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“周易”X2 NPU主要功能升级HHwesmc

官方资料显示,“周易”X2 NPU基于第三代“周易”架构,支持多核Cluster,可提供最高320TOPS的算力。AI性能方面,不但支持int4/int8/int12/int16/int32与 fp16/bf16/fp32多精度融合计算,用以提升计算效率与计算密度;还在支持自定义算子、满足各种模型部署需求的基础上,面向各类应用场景支持定制差异化AI解决方案,以进一步满足客户在智能驾驶、手机影像AI处理、人机交互等场景中的差异化需求。HHwesmc

与此前几代“周易”NPU产品一样,“周易”X2 NPU也拥有一套完整的人工智能软件平台,使开发者可以方便、快速地进行算法移植和调试。HHwesmc

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“周易”Compass软件平台HHwesmc

安谋科技执行副总裁、产品研发负责人刘澍表示:“周易”X2 NPU不仅继承并提升了算力强、易部署以及可编程的特点和优势,也进一步丰富了安谋科技异构核心计算矩阵版图。借由“周易”X2 NPU的落地,我们希望延续客户既往在‘周易’平台上的研发及软件投入的同时,更好地帮助他们设计出符合智能计算时代需要的优秀产品。HHwesmc

布局软件开源发力生态构建

领先车企在“新四化”(电动化、网联化、自动化和共享化)推进过程中,深刻意识到了软件的重要性。比如电动化的电池管理、能量管理系统等都与软件相关;车联网要协同更多的第三方服务与软件相关;OTA的实现、用户体验的更新等都考验车企的软件能力。此外,自动驾驶更是依靠强大的软件能力来驱动,共享出行效率提升所依赖的派单系统和司机管理系统等也与软件密切相关。HHwesmc

于是,顺应上述趋势,安谋科技日前发起了“周易”NPU软件开源计划,通过开放源码来满足客户更自主、更灵活的算法移植需求,携手更多开发者以及合作伙伴共建国内NPU产业生态。HHwesmc

在该计划下,安谋科技已率先对外开放NPU中间表示层规范、模型解析器、模型优化器、驱动等,并向相关合作伙伴提供“周易”Compass软件平台,包括软件模拟器、调试器、C编译器等在内的多种软件工具。 HHwesmc

据了解,安谋科技已分别在代码托管平台Gitee、GitHub上建立该项目的开源库,开发者可以方便地在这些平台上获取资源。根据规划,这只是“周易”NPU软件开源计划的第一步,安谋科技后续还将逐步开放更多资源,例如模型量化、算子实现等源代码。HHwesmc

目前,“周易”NPU软件开源计划已吸引第一批合作伙伴“入驻”, 其中不乏来自AIoT、智能汽车、智能操作系统等领域的明星企业。这些合作伙伴均表示将基于该计划与安谋科技继续深化合作,加速构建中国智能计算生态“朋友圈”。HHwesmc

自研之路逐渐夯实

其实,安谋科技引人关注的自研IP产品远不止“周易”NPU。HHwesmc

2022年7月,安谋科技第二代“星辰”STAR-MC2 CPU正式对外发布,这也是首款本土研发、支持功能安全设计的车规级嵌入式处理器。推向市场三年以来,“星辰”处理器受到了众多芯片厂商的广泛欢迎。继2021底破亿以后,基于“星辰”处理器的芯片出货已进入快速成长期,授权客户超过60家,集成项目多达70余项。HHwesmc

同期发布的全新“玲珑”V6/V8VPU,则是安谋科技为满足主流市场不断增长的4K/8K实时编解码需求而推出的,具有配置灵活可定制、编解码性能优异、面积小等优点,能够为手机终端、智能安防、汽车、数据中心、航拍记录仪、电视娱乐等多应用场景提供高清视频编解码能力。HHwesmc

而自去年5月以来,安谋科技还在智能汽车、物联网、数据中心等多个领域与国内多家企业展开了合作,包括:HHwesmc

  • 与地平线在高性能自动驾驶芯片、智能汽车生态系统等领域加深合作,共同推动智能汽车技术的发展;
  • 与鸿钧微电子在高性能服务器处理器基础架构、生态等方面展开深入合作,共同推进Arm服务器CPU的产业和生态落地;
  • 忆芯科技的高性能企业级SSD主控芯片STAR2000、灵动微电子的高端MCU产品MM32F5系列均搭载“星辰”STAR-MC1处理器;
  • 安谋科技牵头编写,与绿色计算产业联盟(GCC)联合发布《绿色计算产业发展白皮书》;
  • 与此芯科技深化合作,共同推进国内Arm CPU的产品研发和生态建设;
  • 博通集成的两款Wi-Fi/蓝牙双模SoC芯片BK7239和BK7236均搭载安谋科技“星辰”STAR-MC1处理器,并采用了“山海”E10安全解决方案。

自研产线的不断丰富和应用普及,为安谋科技的本土生态建设奠定了强大基础。2022年7月,为进一步立足本土创新、为合作伙伴提供更加符合本土化需求的技术服务,安谋科技启动生态伙伴计划,依托成熟的Arm技术生态与自研IP产品矩阵,通过战略合作、产品技术支持、项目协作等形式与生态伙伴共建上下游产业生态,共同推动各领域的软硬件、工具链、行业标准以及社区联盟等生态环节的发展。HHwesmc

安谋科技产品总监杨磊在媒体沟通会中表示:“自去年7月合作伙伴计划启动以来,已经有业内超过40家合作伙伴加入,涵盖智能汽车、物联网、基础设施等各个领域的头部企业。安谋科技正在积极推进与各个合作伙伴的战略合作、项目落地及demo 的联合开发,今年会陆续有合作成果的落地及联合宣传。”HHwesmc

同频共振行稳致远

自2018年成立时起,安谋科技整合了Arm在中国的业务,成为一家独立运营、中资控股的合资公司,充分发挥Arm领先的技术和生态优势,以及安谋科技团队对本土市场敏锐的洞察和服务能力,为中国半导体产业提供更多元化、定制化及敏捷的产品和服务。HHwesmc

独立运营以来,安谋科技一直在自研业务上积极布局、大力投入,战略性选择了人工智能、CPU、信息安全、多媒体处理等核心研发领域,推出了“周易”NPU、“星辰”CPU、“山海”SPU以及“玲珑”ISP、“玲珑”VPU等处理器产品线,并全部实现了客户相关产品的流片和量产。截止目前,安谋科技自研产品已向超过160家本土客户进行授权,客户基于安谋科技自研IP的芯片出货量突破2亿颗,为整个Arm生态系统的构建做出了相当重要的贡献。HHwesmc

刘澍强调称,安谋科技自研IP和Arm IP,追求的是一体化、完整的异构计算矩阵。在这个矩阵下,各个计算单元通过协同和互补形成一个完整的平台。未来,随着软件定义硬件成为未来的发展趋势,各种场景化的软件增加了系统的碎片化和复杂度,CPU、GPU、NPU以及ISP、VPU等计算单元构成的异构融合计算平台,将能够在各种碎片化场景中,对计算的差异化需求提供有效解决方案。HHwesmc

同时,考虑到对已经步入发展高速路的中国企业来说,尽管出现了不少的机会,但他们仍然在核心技术、人才储备、融入全球产业链方面面临诸多挑战。安谋科技这种坚持发展自研IP和Arm IP业务,坚持立足“全球标准,本土创新”战略的做法,对本土半导体产业的发展也显得尤为重要。HHwesmc

对此,刘澍在此次发布会临近尾声时补充到:安谋科技作为中国半导体产业的一份子,在坚持本土研发的同时,加强在自研IP上的专注性,把现在的IP产品线做精做深,并面向边缘计算,以及智能汽车等大算力场景完善布局,力争更多的产品和技术突破,为国内智能计算产业贡献自己的力量。HHwesmc

诚然,对于安谋科技而言,一方面,不仅能够通过授权Arm领先的产品,满足国内公司开发具有全球竞争力产品的需求;另一方面,还能够通过使用自研IP增强国内汽车、云计算、数据中心基础设施等公司的竞争力,激发合作伙伴和产业创新,实现了技术与产业的“同频共振”,也让安谋科技不断夯实的自研之路能够“行稳致远”。HHwesmc

责编:Lefeng.shao
  • 厚朴资本与软银集团夺权后,ARM中国早就被控制了
邵乐峰
ASPENCORE中国区首席分析师。
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